Document
Evaluation of alkaline (na2co3)/nonionic surfactant (alcohol ethoxylated)/polymer ASP for nimr oil.
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2015
Language
English
English abstract
The objectives of this study focused on developing optimum alkaline-surfactant polymer (ASP) formulations for Nimr oilfield and to investigate the effect of nonionic surfactant iС13-O-(CH2CH2O)x-H (x = 10, 13, 18) molecular structure on the efficiency of ASP. Softened brine was used in this study.
The cloud points of these surfactants at 0.1 wt% and 0.3 wt% were found to be higher than Nimr reservoir temperature (50 °C) in Na2CO3 concentration range 0.0-2.0 wt%, suggesting that all surfactants are compatible with softened brine in the presence of alkaline. Clear and stable solutions of surfactant (0.3 wt%) were also compatible with softened brine in the presence of the selected anionic polymer Flopaam-3630S (500 5000 ppm).
Phase behavior of alkaline/surfactant (polymer)/brine/oil for all surfactants was used as a primary screening method to identify optimum emulsions at different water-to oil ratios (WOR = 90/10, 70/30 and 50/50). Activity maps were generated and showed the existence of optimum ASP formulations in a wide range of Na2CO3 concentration.
The viscosity of Flopaam-3630S polymer at single shear rate of 2 s and different shear rates up to 100 ş" was investigated and showed good compatibility with the surfactant solution. At single shear rate of 2 s the experiment shows that 2000 ppm polymer without Na2CO3 and 2500 ppm polymer with 2.0 wt% Na2CO3 gave viscosity of around 100 CP which is the target viscosity of the ASP formulation and it was relatively stable up to shear rate of 100 s. There was no effect of surfactant addition to the viscosity of ASP sług.
The promising formulations were validated by interfacial tension (IFT) measurements between the surfactant solution and crude oil. Dynamic IFT behavior was observed with all surfactants in which the IFT decreases rapidly to a transient ultralow minimum (DIFT min) then increases to an equilibrium value (IFT). Ultralow IFTs were generated with the surfactant and alkaline formulation. The lowest DIFTmin (5.4 x 103 mN/m) was obtained with iС13-O-(CH2CH2O10-H surfactant. This DIFTmin increased with an increase in the degree of ethoxylation. The addition of the anionic polymer resulted in an increase of the DIFTmir
Finally, the optimum system Na2CO3 (2.0 wt%)/iС13-O-N(CH2CH2O)10-H (0.3 wt%)/Flopaam-3630S (2500 ppm) was selected for Nimr Oil and considered for further core flood tests.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
تهدف هذه الدراسة لتحضير ودراسة محلول مكون من العامل القاعدي والعامل السطحي والبرلمر ليتم حقنه في مكمن الخلاطة" بهدف زيادة انتاج النفط وكذلك لدراسة تأثير تركيبة العوامل السطحية الغير ايونية على كفاءة الخليط (18 ,13 ,10 = iCi3 - 0 - ( CH2CH20 - H ( x . تم استخدام الماء المخفف في هذه الدراسة. وجد ان محاليل العوامل السطحية الثلاثة كانت مستقرة وصافية عند درجة حرارة المكمن (50°م) مع زيادة الملوحة بزيادة تركيز العامل القاعدي من كربونات الصوديوم (0 -2 . 0 %كتلة) عند تركيزين مختلفين من كل عامل سطحي (0 . 1 و 0 . 3 %كتلة) والذي يعني أن جميع العوامل السطحية متناسقة مع الماء المخفف المستخدم عند وجود العامل القاعدي. ولم يكن للبوليمر المستخدم Flopaarm - 3630s أي تأثير كبير على قابلية المحاليل لتحمل الملوحة عند درجة حرارة المكمن عند دراسة السلوك النوعي للمحلول عند نسب مختلفة من الماء والنفط، أظهرت هذه المحاليل قدرتها على اذابة النفط بمعدلات مرتفعة عند تراكيز منخفضة من العامل السطحي (0 . 1 و 0 . 3 % كتلة) ومجال واسع من تركيز العامل القاعدي.
تمت دراسة لزوجة واستقرار البوليمر عند معدل قص ثابت (2 لكل ثانية) ومعدل قص متغير يصل الى 100 لكل ثانية وحيدا ومع تراكيز مختلفة من العامل القاعدي والعامل السطحي الغير أيوني بتركيز 0 . 3 %كتلة. تبين أن تركيز 2000 جزء لكل مليون جزء من البوليمر وحيدا و2500 جزء لكل مليون جزء من البوليمر مع العامل القاعدي يزيدان من الزوجة المحلول لتصل الى 100 سنتي بويز. بالإضافة إلى ذلك فان العوامل السطحية كانت مستقرة مع البوليمر عند قياس اللزوجة كما انها لم تؤثر على الزوجة المحلول تمت كذلك دراسة التوتر السطحي لمحاليل العوامل السطحية وحيدة ومع تغيير تراكيز مختلفة من العامل القاعدي ( 1 . 8 و 2 . 0 و 2 . 4 %كتلة) ومع البوليمر وتمكنت هذه المحاليل ايضا من خفض التوتر السطحى بينها وبين النفط بالمقارنة مع العاملين الاخرين ، أظهر العامل السطحي الغير أيوني iC3 - 0 - ( CHICH2O ) o - H قدرته على خفض التوتر السطحي بين الماء والنفط الى 3,10× 5 . 4 ملي نیوتن متر مع تركيز كربونات الصوديوم (2 . 0 %كتلة بدون البوليمر. تمت كذلك دراسة تأثير البوليمر على التوتر السطحي.
أخيرا تم تحضير واختيار الخليط من العامل السطحي الغير أيوني iC - 0 - ( CH , CH2O ) io - H (0 . 3 %كتلة) العامل القاعدي كربونات الصوديوم (2 . 0 %كتلة) والبوليمر (2500 جزء لكل مليون جزء) ليتم حقنه على عينات صخرية من مكمن "الخلاطة" من حقل نمر لمعرفة الزيادة في الإنتاج.
تمت دراسة لزوجة واستقرار البوليمر عند معدل قص ثابت (2 لكل ثانية) ومعدل قص متغير يصل الى 100 لكل ثانية وحيدا ومع تراكيز مختلفة من العامل القاعدي والعامل السطحي الغير أيوني بتركيز 0 . 3 %كتلة. تبين أن تركيز 2000 جزء لكل مليون جزء من البوليمر وحيدا و2500 جزء لكل مليون جزء من البوليمر مع العامل القاعدي يزيدان من الزوجة المحلول لتصل الى 100 سنتي بويز. بالإضافة إلى ذلك فان العوامل السطحية كانت مستقرة مع البوليمر عند قياس اللزوجة كما انها لم تؤثر على الزوجة المحلول تمت كذلك دراسة التوتر السطحي لمحاليل العوامل السطحية وحيدة ومع تغيير تراكيز مختلفة من العامل القاعدي ( 1 . 8 و 2 . 0 و 2 . 4 %كتلة) ومع البوليمر وتمكنت هذه المحاليل ايضا من خفض التوتر السطحى بينها وبين النفط بالمقارنة مع العاملين الاخرين ، أظهر العامل السطحي الغير أيوني iC3 - 0 - ( CHICH2O ) o - H قدرته على خفض التوتر السطحي بين الماء والنفط الى 3,10× 5 . 4 ملي نیوتن متر مع تركيز كربونات الصوديوم (2 . 0 %كتلة بدون البوليمر. تمت كذلك دراسة تأثير البوليمر على التوتر السطحي.
أخيرا تم تحضير واختيار الخليط من العامل السطحي الغير أيوني iC - 0 - ( CH , CH2O ) io - H (0 . 3 %كتلة) العامل القاعدي كربونات الصوديوم (2 . 0 %كتلة) والبوليمر (2500 جزء لكل مليون جزء) ليتم حقنه على عينات صخرية من مكمن "الخلاطة" من حقل نمر لمعرفة الزيادة في الإنتاج.
Category
Theses and Dissertations